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第二十四章圓專題21圓中的計(jì)算與證明經(jīng)典綜合大題專訓(xùn)(六大題型)【題型目錄】題型一圓的對(duì)稱性相關(guān)的綜合大題題型二確定圓的條件相關(guān)的綜合大題題型三圓周角的綜合大題題型四直線與圓的位置關(guān)系相關(guān)的綜合大題題型五正多邊形與圓相關(guān)的綜合大題題型六弧長(zhǎng)及扇形面積綜合大題【經(jīng)典例題一圓的對(duì)稱性相關(guān)的綜合大題】1.(2023秋·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在中,C,D是直徑上的兩點(diǎn),且,交于C、D,點(diǎn)E,G,F(xiàn),H在上.(1)若,求半徑;(2)求證:;(3)若C,D分別為的中點(diǎn),則成立嗎?請(qǐng)說明理由.2.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,是的弦,點(diǎn)C在外,連接、分別交于D、E,(1)求證:.(2)如圖2,過圓心O作,交于P、Q兩點(diǎn),交、于M、N兩點(diǎn),求證:.(3)如圖3,在(2)的條件下,連接、,,若,,求弦的長(zhǎng).3.(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))【教材呈現(xiàn)】以下是浙教版八年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)教材第85頁(yè)的部分內(nèi)容.先觀察下圖,直線l1l2,點(diǎn)A,B在直線l2上,點(diǎn)C1,C2,C3,C4在直線l1上.△ABC1,△ABC2,△ABC3,△ABC4這些三角形的面積有怎樣的關(guān)系?請(qǐng)說明理由?!净A(chǔ)鞏固】如圖1,正方形內(nèi)接于,直徑,求陰影面積與圓面積的比值;【嘗試應(yīng)用】如圖2,在半徑為5的中,,,,用含x的代數(shù)式表示;【拓展提高】如圖3,是的直徑,點(diǎn)P是上一點(diǎn),過點(diǎn)P作弦于點(diǎn)P,點(diǎn)F是上的點(diǎn),且滿足,連接交于點(diǎn)E,若,,求的半徑.4.(2023秋·浙江溫州·九年級(jí)期末)已知,、是的兩條弦,,過圓心作于點(diǎn).(1)如圖1,求證:.(2)如圖2:當(dāng)、、三點(diǎn)在一條直線上時(shí),求的度數(shù).(3)如圖3,在(2)的條件下,點(diǎn)為劣弧上一點(diǎn),,,連結(jié)、交于點(diǎn),求和的長(zhǎng).5.(2023·山西呂梁·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))請(qǐng)閱讀下面材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).阿基米德(,公元前287-公元前212年,古希臘)是有史以來最偉大的數(shù)學(xué)家之一,他與牛頓、高斯并稱為三大數(shù)學(xué)王子.
阿基米德折弦定理:如圖1,和是的兩條弦(即折線是圓的一條折弦),.M是的中點(diǎn),則從點(diǎn)M向所作垂線的垂足D是折弦的中點(diǎn),即.
這個(gè)定理有很多證明方法,下面是運(yùn)用“垂線法”證明的部分證明過程.證明:如圖2,過點(diǎn)M作射線AB,垂足為點(diǎn)H,連接.∵M(jìn)是的中點(diǎn),∴.任務(wù):(1)請(qǐng)按照上面的證明思路,寫出該證明的剩余部分;(2)如圖3,已知等邊三角形內(nèi)接于,D為上一點(diǎn),.于點(diǎn)E,,連接,求的周長(zhǎng).【經(jīng)典例題二確定圓的條件相關(guān)的綜合大題】6.(2023·陜西·模擬預(yù)測(cè))新定義:如圖1(圖2,圖3),在中,把邊繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn),把邊繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到,若,我們稱是的“旋補(bǔ)三角形”,的中線叫做的“旋補(bǔ)中線”,點(diǎn)A叫做“旋補(bǔ)中心”.【特例感知】(1)①若是等邊三角形(如圖2),,則______________.②若(如圖3),,_____________.【猜想論證】(2)在圖1中,當(dāng)是任意三角形時(shí),猜想與的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想;(提示:過點(diǎn)作且,連接,則四邊形是平行四邊形)【拓展應(yīng)用】(3)如圖4,點(diǎn)A,B,C,D都在半徑為5的圓P上,且與不平行,,是的“旋補(bǔ)三角形”,點(diǎn)P是“旋補(bǔ)中心”,求BC的長(zhǎng).7.(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))閱讀下列材料:已知實(shí)數(shù)m,n滿足,試求的值.解:設(shè),則原方程變?yōu)?,整理得,,所以,因?yàn)?,所?上面這種方法稱為“換元法”,把其中某些部分看成一個(gè)整體,并用新字母代替(即換元),則能使復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化.根據(jù)以上閱讀材料內(nèi)容,解決下列問題,并寫出解答過程.(1)已知實(shí)數(shù)x、y滿足,求值;(2)已知的三邊為a、b、c(c為斜邊),且a、b滿足,外接圓的半徑.8.(2023春·湖北武漢·九年級(jí)華中科技大學(xué)附屬中學(xué)??茧A段練習(xí))拋物線y=ax2+2x+c與x軸交于A(﹣1,0)、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,3),點(diǎn)D(m,3)在拋物線上.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖1,連接BC、BD,點(diǎn)P在對(duì)稱軸左側(cè)的拋物線上,若∠PBC=∠DBC,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)Q為第四象限拋物線上一點(diǎn),經(jīng)過C、D、Q三點(diǎn)作⊙M,⊙M的弦QF∥y軸,求證:點(diǎn)F在定直線上.9.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))已知等邊的邊長(zhǎng)為8,點(diǎn)P是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)A、B不重合).(1)如圖1.當(dāng)時(shí),的面積為;(2)直線l是經(jīng)過點(diǎn)P的一條直線,把沿直線l折疊,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn).①如圖2,當(dāng)時(shí),若直線,求的長(zhǎng)度;②如圖3,當(dāng)時(shí),在直線l變化過程中.請(qǐng)直接寫出面積的最大值.10.(2023春·八年級(jí)單元測(cè)試)如圖,在平行四邊形ABCD中,點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),點(diǎn)F是BC邊上的點(diǎn),AF=AD+FC,平行四邊形ABCD的面積為S,由A、E、F三點(diǎn)確定的圓的周長(zhǎng)為t.(1)若△ABE的面積為30,直接寫出S的值;(2)求證:AE平分∠DAF;(3)若AE=BE,AB=4,AD=5,求t的值.【經(jīng)典例題三圓周角的綜合大題】11.(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))已知:A、B為圓上兩定點(diǎn),點(diǎn)C在該圓上,為所對(duì)的圓周角.
知識(shí)回顧(1)如圖①,中,B、C位于直線異側(cè),.①求的度數(shù);②若的半徑為5,,求的長(zhǎng);逆向思考(2)如圖②,P為圓內(nèi)一點(diǎn),且,,.求證:P為該圓的圓心;拓展應(yīng)用(3)如圖③,在(2)的條件下,若,點(diǎn)C在位于直線上方部分的圓弧上運(yùn)動(dòng).點(diǎn)D在上,滿足的所有點(diǎn)D中,必有一個(gè)點(diǎn)的位置始終不變.請(qǐng)證明.12.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,⊙的直徑的長(zhǎng)為16,為半圓的中點(diǎn),為劣弧上的一動(dòng)點(diǎn),和的延長(zhǎng)線交于點(diǎn),過點(diǎn)作的垂線交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).
(1)求證:.(2)以直線為軸,線段的中垂線為軸,建立如圖2的平面直角坐標(biāo)系,則點(diǎn)的坐標(biāo)為,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,若,是方程的兩根,求的值.(3)若,求的值.13.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))小明學(xué)習(xí)了垂徑定理,做了下面的探究,請(qǐng)根據(jù)題目要求幫小明完成探究.
(1)更換定理的題設(shè)和結(jié)論可以得到許多真命題.如圖1,在中,C是劣弧的中點(diǎn),直線于點(diǎn)E,則.請(qǐng)證明此結(jié)論;(2)從圓上任意一點(diǎn)出發(fā)的兩條弦所組成的折線,成為該圓的一條折弦.如圖2,,組成的一條折弦.C是劣弧的中點(diǎn),直線于點(diǎn)E,則.可以通過延長(zhǎng)、相交于點(diǎn)F,再連接證明結(jié)論成立.請(qǐng)寫出證明過程;(3)如圖3,,組成的一條折弦.C是優(yōu)弧的中點(diǎn),直線于點(diǎn)E,則,與之間存在怎樣的數(shù)量關(guān)系?寫出結(jié)論,不必證明.14.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))請(qǐng)閱讀下列材料,并完成相應(yīng)的任務(wù):阿基米德折弦定理阿拉伯(973年~1050年)的譯文中保存了阿基米德折弦定理的內(nèi)容,蘇聯(lián)在1964年根據(jù)譯本出版了俄文版《阿基米德全集》,第一題就是阿基米德的折弦定理.阿基米德折弦定理:如圖1,和是的兩條弦(即折線是圓的一條折弦),,是的中點(diǎn),則從向所作垂線的垂足是折弦的中點(diǎn),即.下面是運(yùn)用“截長(zhǎng)法”證明的部分證明過程.證明:如圖2,在上截取,連接和.∵是的中點(diǎn),∴…
任務(wù):(1)請(qǐng)按照上面的證明思路,寫出該證明的剩余部分;(2)填空:如圖(3),已知等邊△ABC內(nèi)接于為圓上一點(diǎn),,與點(diǎn),則的周長(zhǎng)是.15.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,內(nèi)接于,連接,.
(1)如圖1,求證:;(2)如圖2,點(diǎn)在上,連接,點(diǎn)是上一點(diǎn),連接,若,求證:;(3)如圖3,在(2)的條件下,延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接,若,,,求的長(zhǎng).【經(jīng)典例題四直線與圓的位置關(guān)系相關(guān)的綜合大題】16.(2023春·山東煙臺(tái)·九年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖,是的直徑,弦交于點(diǎn)E,且.(1)根據(jù)題干信息,請(qǐng)用尺規(guī)作圖作出點(diǎn)F(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)求證:是的切線;(3)若的半徑為5,,且,求的長(zhǎng)17.(2023·山東·九年級(jí)專題練習(xí))已知:射線平分,為上一點(diǎn),交射線于點(diǎn),,交射線于點(diǎn),,連接,,.
(1)如圖1,若,試判斷四邊形的形狀,并說明理由;(2)如圖2,過點(diǎn)作,交于點(diǎn);過點(diǎn)作,交于點(diǎn).求證:.18.(2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,內(nèi)接于,且為的直徑,的平分線交于點(diǎn),過點(diǎn)在左側(cè)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn).
(1)求證:;(2)求證:是的切線;(3)若,,求線段的長(zhǎng).19.(2023春·江西南昌·九年級(jí)南昌市第二十八中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))課本再現(xiàn)(1)在圓周角和圓心角的學(xué)習(xí)中,我們知道了:圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ).課本中先從四邊形一條對(duì)角線為直徑的特殊情況來論證其正確性,再?gòu)膶?duì)角線是非直徑的一般情形進(jìn)一步論證其正確性,這種數(shù)學(xué)思維方法稱為“由特殊到一般”如圖1,四邊形為的內(nèi)接四邊形,為直徑,則__________度,__________度.(2)如果的內(nèi)接四邊形的對(duì)角線不是的直徑,如圖2、圖3,請(qǐng)選擇一個(gè)圖形證明:圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ).知識(shí)運(yùn)用(3)如圖4,等腰三角形的腰是的直徑,底邊和另一條腰分別與交于點(diǎn).點(diǎn)是線段的中點(diǎn),連接,求證:是的切線.
20.(2023·浙江寧波·校聯(lián)考一模)等腰三角形中,且內(nèi)接于圓O,D、E為邊上兩點(diǎn)(D在F、E之間),分別延長(zhǎng)、交圓O于B、C兩點(diǎn)(如圖1),記,.
(1)求的大?。ㄓ忙?,β表示);(2)連接,交于H(如圖2).若,且.求證:;(3)在(2)的條件下,取中點(diǎn)M,連接、(如圖3),若,①求證:,;②請(qǐng)直接寫出的值.【經(jīng)典例題五正多邊形與圓的相關(guān)的綜合大題】1.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,是的直徑,,是的弦,,延長(zhǎng)到,連接,.
(1)求證:是的切線;(2)以為邊的圓內(nèi)接正多邊形的周長(zhǎng)等于________.2.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,在正方形網(wǎng)格中,每一個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)都為1,點(diǎn)、都在格點(diǎn)上,以為圓心,為半徑做圓,只用無刻度的直尺完成以下畫圖.(1)在圖①中畫的一個(gè)內(nèi)接正四邊形,___________;(2)在圖②中畫的一個(gè)內(nèi)接正六邊形,__________.4.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,六邊形ABCDEF是⊙O的內(nèi)接正六邊形.(1)求證:在六邊形ABCDEF中,過頂點(diǎn)A的三條對(duì)角線四等分∠BAF.(2)設(shè)⊙O的面積為S1,六邊形ABCDEF的面積為S2,求的值(結(jié)果保留π).5.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))[閱讀與思考]如圖①,在正三角形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;如圖②,在正方形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;如圖③,在正五邊形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;[理解與運(yùn)用]在正六邊形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;在正十邊形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;[歸納與總結(jié)]根據(jù)以上規(guī)律,在正邊形中,對(duì)相鄰的三邊實(shí)施同樣的操作過程,即點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,與相交于;也會(huì)有類似的結(jié)論,你的結(jié)論是.6.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))【閱讀理解】如圖1,為等邊的中心角,將繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,的兩邊與三角形的邊分別交于點(diǎn).設(shè)等邊的面積為S,通過證明可得,則.【類比探究】如圖2,為正方形的中心角,將繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,的兩邊與正方形的邊分別交于點(diǎn).若正方形的面積為S,請(qǐng)用含S的式子表示四邊形的面積(寫出具體探究過程).【拓展應(yīng)用】如圖3,為正六邊形的中心角,將繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,的兩邊與正六邊形的邊分別交于點(diǎn).若四邊形面積為,請(qǐng)直接寫出正六邊形的面積.【經(jīng)典例題六弧長(zhǎng)及扇形的面積綜合大題】1.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,內(nèi)接于,,,,.(1)度數(shù).(直接寫出答案)(2)求的長(zhǎng)度.(3)是上一點(diǎn)(不與,,重合),連結(jié).①若垂直的某一邊,求的長(zhǎng).②將點(diǎn)A繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到,若恰好落在上,則的長(zhǎng)度為.(直接寫出答案)2.(2023春·江蘇鹽城·九年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖所示,在中,,,在上取點(diǎn),以為圓心,以為半徑作圓,與相切于點(diǎn),并分別與,相交于點(diǎn),(異于點(diǎn)).(1)求證:平分;(2)若點(diǎn)恰好是的中點(diǎn),求扇形的面積.3.(2023·江蘇無錫·校考二模)如圖,是半圓的直徑,是半圓上的一點(diǎn)不與,重合,連接,點(diǎn)為弧的中點(diǎn),過點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).
(1)求證:是半圓的切線;(2)若,,求陰影部分的面積.4.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考一模)如圖,在中,,,點(diǎn)D在上,以為直徑的與相切于點(diǎn)E,與相交于點(diǎn)F,(1)求CF的長(zhǎng)度;(2)求陰影部分的面積..(2023春·江蘇蘇州·九年級(jí)蘇州市振華中學(xué)校??奸_學(xué)考試)正方形與扇形有公共頂點(diǎn)O,分別以,所在直線為x軸,y軸建立平面直角坐標(biāo)系.如圖所示.正方形兩個(gè)頂點(diǎn)C、D分別在x軸、y軸正半軸上移動(dòng).設(shè),,(1)當(dāng)時(shí),正方形與扇形不重合的面積是______;此時(shí)直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是______;(2)當(dāng)直線與扇形相切時(shí).求直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;(3)當(dāng)正方形有頂點(diǎn)恰好落在上時(shí),求正方形與扇形不重合的面積.6.(2023·江蘇無錫·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在中,,平分交于D點(diǎn),O是上一點(diǎn),經(jīng)過B、D兩點(diǎn)的分別交、于點(diǎn)E、F.(1)用尺規(guī)補(bǔ)全圖形(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)求證:與相切:(3)當(dāng),時(shí),求劣弧的長(zhǎng).【經(jīng)典例題七圓錐的側(cè)面積綜合大題】1.(2023春·江蘇蘇州·九年級(jí)星海實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖1中的某種冰激凌的外包裝可以視為圓錐(如圖2),制作這種外包裝需要用如圖3所示的等腰三角形材料,其中,將扇形EAF圍成圓錐時(shí),AE、恰好重合,已知這種加工材料的頂角.(1)求圖2中圓錐底面圓直徑ED與母線AD長(zhǎng)的比值;(2)若圓錐底面圓的直徑ED為5cm,求加工材料剩余部分(圖3中陰影部分)的面積.(結(jié)果保留π)2.(2023·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,在正方形網(wǎng)格中建立平面直角坐標(biāo)系,一條圓弧經(jīng)過網(wǎng)格點(diǎn)A(0,4),B(-4,4)、C(-6,2),請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)格圖中進(jìn)行如下操作:(1)若該圓弧所在圓的圓心為D,則D點(diǎn)坐標(biāo)為_____________;(2)連接AD、CD,則的半徑長(zhǎng)為______(結(jié)果保留根號(hào)),的度數(shù)為___________;(3)若扇形ADC是一個(gè)圓錐的側(cè)面展開圖,求該圓錐的底面圓的半徑長(zhǎng).(結(jié)果保留根號(hào))3.(2023春·江蘇宿遷·九年級(jí)??奸_學(xué)考試)如圖,在正方形網(wǎng)格中建立一直角坐標(biāo)系,一條圓弧經(jīng)過網(wǎng)格點(diǎn)A、B、C,請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)格圖中進(jìn)行下列操作:(1)利用網(wǎng)格確定該圓弧所在圓的圓心D點(diǎn)的位置,則D點(diǎn)坐標(biāo)為;(2)連接AD、CD,則⊙D的半徑為(結(jié)果保留根號(hào)),∠ADC的度數(shù)為;(3)若扇形DAC是一個(gè)圓錐的側(cè)面展開圖,求該圓錐底面半徑.(結(jié)果保留根號(hào)).
4.(2023春·江蘇蘇州·九年級(jí)昆山市第二中學(xué)??奸_學(xué)考試)如圖,在一個(gè)半徑為的圓形紙片中,剪一個(gè)圓心角為的扇形.(1)求這個(gè)扇形的面積(保留);(2)用所剪的紙片圍成一個(gè)圓錐的側(cè)面,求這個(gè)圓錐的底面圓的半徑.5.(2023春·九年級(jí)單元測(cè)試)綜合與實(shí)踐問題情境:如圖1,將一個(gè)底面半徑為的圓錐側(cè)面展開,可得到一個(gè)半徑為,圓心角為的扇形.工人在制作圓錐形物品時(shí),通常要先確定扇形圓心角度數(shù),再度量裁剪材料.(1)探索嘗試:圖1中,圓錐底面周長(zhǎng)與其側(cè)面展開圖的弧長(zhǎng)________;(填“相等”或“不相等”)若,,則________.(2)解決問題:為操作簡(jiǎn)便,工人希望能簡(jiǎn)潔求的值,請(qǐng)用含,的式子表示;(3)拓展延伸:圖2是一種紙質(zhì)圓錐形生日帽,,,是中點(diǎn),現(xiàn)要從點(diǎn)到點(diǎn)再到點(diǎn)之間拉一裝飾彩帶,求彩帶長(zhǎng)度的最小值.6.(2023·遼寧鐵嶺·統(tǒng)考一模)如圖1,等腰三角形中,當(dāng)頂角的大小確定時(shí),它的對(duì)邊(即底邊)與鄰邊(即腰或)的比值也就確定了,我們把這個(gè)比值記作,即,當(dāng)時(shí),如.(1),,的取值范圍是;(2)如圖2,圓錐的母線長(zhǎng)為18,底面直徑,一只螞蟻從點(diǎn)P沿著圓錐的側(cè)面爬行到點(diǎn)Q,求螞蟻爬行的最短路徑長(zhǎng).(精確到0.1,參考數(shù)據(jù):,)
第二十四章圓專題21圓中的計(jì)算與證明經(jīng)典綜合大題專訓(xùn)(六大題型)【題型目錄】題型一圓的對(duì)稱性相關(guān)的綜合大題題型二確定圓的條件相關(guān)的綜合大題題型三圓周角的綜合大題題型四直線與圓的位置關(guān)系相關(guān)的綜合大題題型五正多邊形與圓相關(guān)的綜合大題題型六弧長(zhǎng)及扇形面積綜合大題【經(jīng)典例題一圓的對(duì)稱性相關(guān)的綜合大題】1.(2023秋·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,在中,C,D是直徑上的兩點(diǎn),且,交于C、D,點(diǎn)E,G,F(xiàn),H在上.(1)若,求半徑;(2)求證:;(3)若C,D分別為的中點(diǎn),則成立嗎?請(qǐng)說明理由.【答案】(1)5(2)見解析(3)成立,證明見解析【分析】(1)連接,利用勾股定理即可求得;(2)通過證得,得到,即可根據(jù)圓心角、弧、弦的關(guān)系得到結(jié)論;(3)根據(jù)含30度角的直角三角形的性質(zhì)求得,同理,進(jìn)一步得到,即可根據(jù)圓心角、弧、弦的關(guān)系得到.【詳解】(1)如圖1,連接,設(shè)半徑為r,∵,∴.∵,∴,在中,,∴,解得,∴半徑為5;(2)如圖1,在(1)基礎(chǔ)上連接,∵,∴.∵,∴在和中,,∴,∴,∴;(3)成立,理由如下:∵C,D分別為的中點(diǎn),∴,∴∴,同理,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了圓心角、弧、弦的關(guān)系,三角形全等的判斷和性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用等,作出輔助性構(gòu)建直角三角形是解題的關(guān)鍵.2.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,是的弦,點(diǎn)C在外,連接、分別交于D、E,(1)求證:.(2)如圖2,過圓心O作,交于P、Q兩點(diǎn),交、于M、N兩點(diǎn),求證:.(3)如圖3,在(2)的條件下,連接、,,若,,求弦的長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)見解析(3)13【分析】(1)連接,利用圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),等腰三角形的兩個(gè)底角相等的性質(zhì)證明即可.(2)連接,證,得,得,可證明.(3)連接,證,,結(jié)合已知,得,等邊,,,作于點(diǎn)G,設(shè),可得,,,,,中勾股得,計(jì)算即可.【詳解】(1)如圖,連接,∵四邊形是的內(nèi)接四邊形,∴;∵,∴;∴;∴.(2)連接,∵,∴;∵,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴.(3)連接,∵,∴;∵,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴等邊,,,作于點(diǎn)G,則,∵,,設(shè),則,,∴,∴,,,中,根據(jù)勾股定理,得,解得,,
∵,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的性質(zhì),垂徑定理,等邊三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì),勾股定理,一元二次方程的解法,熟練掌握?qǐng)A的性質(zhì),勾股定理,一元二次方程的解法是解題的關(guān)鍵.3.(2023·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))【教材呈現(xiàn)】以下是浙教版八年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)教材第85頁(yè)的部分內(nèi)容.先觀察下圖,直線l1l2,點(diǎn)A,B在直線l2上,點(diǎn)C1,C2,C3,C4在直線l1上.△ABC1,△ABC2,△ABC3,△ABC4這些三角形的面積有怎樣的關(guān)系?請(qǐng)說明理由?!净A(chǔ)鞏固】如圖1,正方形內(nèi)接于,直徑,求陰影面積與圓面積的比值;【嘗試應(yīng)用】如圖2,在半徑為5的中,,,,用含x的代數(shù)式表示;【拓展提高】如圖3,是的直徑,點(diǎn)P是上一點(diǎn),過點(diǎn)P作弦于點(diǎn)P,點(diǎn)F是上的點(diǎn),且滿足,連接交于點(diǎn)E,若,,求的半徑.【答案】[教材呈現(xiàn)]:面積相等,理由見解析;[基礎(chǔ)鞏固]:;[嘗試應(yīng)用]:;[拓展提高]:6【分析】[教材呈現(xiàn)]根據(jù)平行線與三角形的面積公式解答即可;[基礎(chǔ)鞏固]連接,設(shè)的半徑為,利用正方形的性質(zhì)得,根據(jù)三角形面積公式得,同理,,可得即可求出陰影面積與圓面積的比;[嘗試應(yīng)用]連接,過點(diǎn)O作于點(diǎn)H,由可得,得出,即可得,由可得,再由得出,從而可得,利用勾股定理求出,最后求得結(jié)果;[拓展提高]連接,先由垂徑定理得出,,從而可得,設(shè),則,由勾股定理求出的長(zhǎng),最后求得結(jié)果.【詳解】∵,,,同底等高∴[基礎(chǔ)鞏固]連接∵∴同理,∴∴陰影面積與圓面積的比為;[嘗試應(yīng)用]連接,過點(diǎn)O作于點(diǎn)H∵∴∴∴∵∴∴∴,∴,,,∴[拓展提高]連接∵為直徑,于點(diǎn)P∴,又∵∴∴,∴,設(shè),則∵∴∴,∵∴∴∴∴∴,在中,,設(shè)半徑為r,則解得∴的半徑為6【點(diǎn)睛】此題考查的是平行線的性質(zhì)及三角形的面積公式,垂徑定理、弧、弦、圓心角的關(guān)系及勾股定理等知識(shí)點(diǎn),解決本題的關(guān)鍵是熟練掌握兩條平行線之間的距離處處相等.4.(2023秋·浙江溫州·九年級(jí)期末)已知,、是的兩條弦,,過圓心作于點(diǎn).(1)如圖1,求證:.(2)如圖2:當(dāng)、、三點(diǎn)在一條直線上時(shí),求的度數(shù).(3)如圖3,在(2)的條件下,點(diǎn)為劣弧上一點(diǎn),,,連結(jié)、交于點(diǎn),求和的長(zhǎng).【答案】(1)見詳解;(2)60°;(3)BC的長(zhǎng)為14,BE的長(zhǎng)為10.【分析】(1)過O作OH⊥AB,證明△BOH≌△COD即可證得∠B=∠C;(2)先證BD垂直平分AC,再證△ABC是正三角形,由正三角形的性質(zhì)可求得∠BAC的度數(shù);(3)在圖3中過C作CG⊥BE交BE的延長(zhǎng)線于G,先求出∠CEG=60°,再求出CG、EG長(zhǎng),最后用勾股定理求出BG長(zhǎng),用BG-EG可得BE長(zhǎng).【詳解】(1)如下圖1在⊙O中:過O作OH⊥AB于H,∵OD⊥AC于D,AB=AC∴OH=OD又∵OB=OC∴RT△OBH≌RT△OCD(HL)∴∠B=∠C.(2)如下圖2在⊙O中:∵OD⊥AC∴OD平分AC又∵B、O、D三點(diǎn)共線∴BD垂直平分AC∴AB=BC又∵AB=AC∴AB=AC=BC∴∠BAC=60°.(3)如下圖3在⊙O中過C作CG⊥BE交BE的延長(zhǎng)線于G由(2)的解題過程知D是AC中點(diǎn)、BC=AC∴BC=AC=2CD=2×7=14由(2)的解題過程知∴∠BEC=∴∠CEG=60°在RT△CEG中在RT△CBG中,由勾股定理得∴BE=BG-EG=13-3=10.【點(diǎn)睛】本題綜合考查了與圓有關(guān)的基本性質(zhì).熟悉圓的基本性質(zhì)及等邊三角形的相關(guān)知識(shí)和特殊角的三角函數(shù)等是解決此題之關(guān)鍵.5.(2023·山西呂梁·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))請(qǐng)閱讀下面材料,并完成相應(yīng)的任務(wù).阿基米德(,公元前287-公元前212年,古希臘)是有史以來最偉大的數(shù)學(xué)家之一,他與牛頓、高斯并稱為三大數(shù)學(xué)王子.
阿基米德折弦定理:如圖1,和是的兩條弦(即折線是圓的一條折弦),.M是的中點(diǎn),則從點(diǎn)M向所作垂線的垂足D是折弦的中點(diǎn),即.
這個(gè)定理有很多證明方法,下面是運(yùn)用“垂線法”證明的部分證明過程.證明:如圖2,過點(diǎn)M作射線AB,垂足為點(diǎn)H,連接.∵M(jìn)是的中點(diǎn),∴.任務(wù):(1)請(qǐng)按照上面的證明思路,寫出該證明的剩余部分;(2)如圖3,已知等邊三角形內(nèi)接于,D為上一點(diǎn),.于點(diǎn)E,,連接,求的周長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)先證,推出,.再證,推出,等量代換可得;(2)先利用等邊三角形的性質(zhì)證明,進(jìn)而證明,,求出,再利用(1)中結(jié)論可得,通過等量代換可得.【詳解】(1)證明:如圖,,
∵,,∴.又∵,∴,∴,.∵,,∴.∴.∴.(2)解:如圖,
∵是等邊三角形,∴,.∵.∴.∵,∴,∴,∴,∵,∴,∴點(diǎn)C是的中點(diǎn).∴由(1)的結(jié)論得,,∴的周長(zhǎng)是.【點(diǎn)睛】本題考查圓的基本性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)等,解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用等量代換思想.【經(jīng)典例題二確定圓的條件相關(guān)的綜合大題】6.(2023·陜西·模擬預(yù)測(cè))新定義:如圖1(圖2,圖3),在中,把邊繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn),把邊繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到,若,我們稱是的“旋補(bǔ)三角形”,的中線叫做的“旋補(bǔ)中線”,點(diǎn)A叫做“旋補(bǔ)中心”.【特例感知】(1)①若是等邊三角形(如圖2),,則______________.②若(如圖3),,_____________.【猜想論證】(2)在圖1中,當(dāng)是任意三角形時(shí),猜想與的數(shù)量關(guān)系,并證明你的猜想;(提示:過點(diǎn)作且,連接,則四邊形是平行四邊形)【拓展應(yīng)用】(3)如圖4,點(diǎn)A,B,C,D都在半徑為5的圓P上,且與不平行,,是的“旋補(bǔ)三角形”,點(diǎn)P是“旋補(bǔ)中心”,求BC的長(zhǎng).【答案】(1)①2;②3;(2),證明見解析;(3)8【分析】(1)①根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得出,,結(jié)合“旋補(bǔ)三角形”的定義可得出,.利用等腰三角形的三線合一可得出,通過解直角三角形可求出AD的長(zhǎng)度;②由“旋補(bǔ)三角形”的定義可得出、、,進(jìn)而可得出,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得出,再利用直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半即可求出的長(zhǎng)度;(2),過點(diǎn)作且,連接,則四邊形是平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)結(jié)合“旋補(bǔ)三角形”的定義可得出、、,進(jìn)而可證出,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得出,由平行四邊形的對(duì)角線互相平分即可證;(3)作、的垂直平分線,交于點(diǎn)P,則點(diǎn)P為四邊形的外接圓圓心,過點(diǎn)P作于點(diǎn)F,由(2)的結(jié)論可求出的長(zhǎng)度,在中,利用勾股定理可求出的長(zhǎng)度,進(jìn)而可求出的長(zhǎng)度.【詳解】(1)解:①∵是等邊三角形,,∴,,∴,.∵為等腰的中線,∴,,∴.在中,,,,∴.②∵,∴.在和中,,∴,∴,∴.故答案為:①2;②3.(2),證明:在圖1中,過點(diǎn)作且,連接,則四邊形是平行四邊形,∵,,∴.在和中,,∴,∴.∵,∴.(3)在圖4中,作、的垂直平分線,交于點(diǎn)P,則點(diǎn)P為四邊形的外接圓圓心,過點(diǎn)P作于點(diǎn)F.∵,,∴為的中位線,∴.在中,,,,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、解直角三角形、勾股定理以及全等三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是:(1)①利用解含角的直角三角形求出;②牢記直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半;(2)構(gòu)造平行四邊形,利用平行四邊形對(duì)角線互相平分找出;(3)利用(2)的結(jié)論結(jié)合勾股定理求出BF的長(zhǎng)度.7.(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))閱讀下列材料:已知實(shí)數(shù)m,n滿足,試求的值.解:設(shè),則原方程變?yōu)?,整理得,,所以,因?yàn)?,所?上面這種方法稱為“換元法”,把其中某些部分看成一個(gè)整體,并用新字母代替(即換元),則能使復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化.根據(jù)以上閱讀材料內(nèi)容,解決下列問題,并寫出解答過程.(1)已知實(shí)數(shù)x、y滿足,求值;(2)已知的三邊為a、b、c(c為斜邊),且a、b滿足,外接圓的半徑.【答案】(1)(2)【分析】(1)設(shè),解一元二次方程得到,根據(jù),得到,即可得到答案;(2)設(shè),解一元二次方程得到,根據(jù)勾股定理求出c,即可得到答案.【詳解】(1)解:設(shè),則原方程變形為,整理得:,解得,,∵,∴,∴;(2)解:設(shè),則原方程變形為,整理得,解得:或,∵,∴,∴,∴外接圓的半徑.【點(diǎn)睛】本題考查的是三角形的外心、一元二次方程的解法,掌握換元法解一元二次方程的一般步驟是解題的關(guān)鍵.8.(2023春·湖北武漢·九年級(jí)華中科技大學(xué)附屬中學(xué)校考階段練習(xí))拋物線y=ax2+2x+c與x軸交于A(﹣1,0)、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,3),點(diǎn)D(m,3)在拋物線上.(1)求拋物線的解析式;(2)如圖1,連接BC、BD,點(diǎn)P在對(duì)稱軸左側(cè)的拋物線上,若∠PBC=∠DBC,求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)如圖2,點(diǎn)Q為第四象限拋物線上一點(diǎn),經(jīng)過C、D、Q三點(diǎn)作⊙M,⊙M的弦QF∥y軸,求證:點(diǎn)F在定直線上.【答案】(1)(2)P(,)(3)證明見解析【分析】(1)把A、C坐標(biāo)代入可得關(guān)于a、c的二元一次方程組,解方程組求出a、c的值即可得答案;(2)如圖,設(shè)BP與y軸交于點(diǎn)E,直線解析式為,根據(jù)(1)中解析式可知D、B兩點(diǎn)坐標(biāo),可得CD//AB,利用ASA可證明△DCB≌△ECB,可得CE=CD,即可得出點(diǎn)E坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可得直線BP的解析式,聯(lián)立直線BP與拋物線解析式求出交點(diǎn)坐標(biāo)即可得答案;(3)如圖,連接MD,MF,設(shè)Q(m,-m2+2m+3),F(xiàn)(m,t),根據(jù)CD、QF為⊙M的弦可得圓心M是CD、QF的垂直平分線的交點(diǎn),即可表示出點(diǎn)M坐標(biāo),根據(jù)MD=MF,利用兩點(diǎn)間距離公式可得()2+(2-1)2=(m-1)2+()2,整理可得t=2,即可得答案.【詳解】(1)∵A(﹣1,0)、C(0,3)在拋物線y=ax2+2x+c圖象上,∴,解得:,∴拋物線解析式為:.(2)如圖,設(shè)BP與y軸交于點(diǎn)E,直線解析式為,∵點(diǎn)D(m,3)在拋物線上,∴,解得:,(與點(diǎn)C重合,舍去),∴D(2,3),∴CD//AB,CD=2,當(dāng)y=0時(shí),,解得:,,
∴B(3,0),∴OB=OC,∴∠OCB=∠OBC=∠DCB=45°,在△DCB和△ECB中,∵,∴△DCB≌△ECB,∴CE=CD=2,∴OE=OC-CE=1,∴E(0,1),∴,解得:,∴直線BP的解析式為,聯(lián)立直線BP與拋物線解析式得:,解得:(舍去),,∴P(,).(3)如圖,連接MD,MF,設(shè)Q(m,-m2+2m+3),F(xiàn)(m,t),∵CD、QF為⊙M的弦,∴圓心M是CD、QF的垂直平分線的交點(diǎn),∵C(0,3),D(2,3),QF//y軸,∴M(1,),∵M(jìn)D=MF,∴2+(2-1)2=(m-1)2+()2,整理得:t=2,∴點(diǎn)F在定直線y=2上.【點(diǎn)睛】本題考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式、全等三角形的判定與性質(zhì)、二次函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題及圓的性質(zhì),綜合性強(qiáng),熟練掌握相關(guān)知識(shí)及定理是解題關(guān)鍵.9.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))已知等邊的邊長(zhǎng)為8,點(diǎn)P是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)A、B不重合).(1)如圖1.當(dāng)時(shí),的面積為;(2)直線l是經(jīng)過點(diǎn)P的一條直線,把沿直線l折疊,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn).①如圖2,當(dāng)時(shí),若直線,求的長(zhǎng)度;②如圖3,當(dāng)時(shí),在直線l變化過程中.請(qǐng)直接寫出面積的最大值.【答案】(1);(2)①;②【分析】(1)先根據(jù)等邊三角形的邊長(zhǎng)為8,計(jì)算等邊△ABC的面積,由同高三角形面積的比等于對(duì)應(yīng)底邊的比,可得△PBC的面積;(2)①如圖2中,設(shè)直線l交BC于點(diǎn)E.連接BB′交PE于O.證明△PEB是等邊三角形,求出OB即可解決問題;②如圖3中,過點(diǎn)P作PH垂直于AC,當(dāng)B'、P、H共線時(shí),△ACB′的面積最大,求出PH的長(zhǎng)即可解決問題.【詳解】解:(1)如圖1中,∵等邊△ABC的邊長(zhǎng)為8,∴等邊△ABC的面積=,∵PB=3AP,∴△BPC的面積為;故答案為:12;(2)①如圖2中,設(shè)直線l交BC于點(diǎn)E.連接BB′交PE于O,∵PE∥AC,∴∠BPE=∠A=60°,∠BEP=∠C=60°,∴△PEB是等邊三角形,∵PB=5,且B,B′關(guān)于PE對(duì)稱,∴BB′⊥PE,BB′=2OB,∴∠PBO=30°,∴OP=PB=,OB=,∴BB′=5;②如圖3中,過點(diǎn)P作PH垂直于AC,由題意可得:B'在以P為圓心半徑長(zhǎng)為6的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)HP的延長(zhǎng)線交圓P于點(diǎn)B′時(shí)面積最大,在Rt△APH中,∵AB=8,PB=6,∵PA=2,∵∠PAH=60°,∴AH=1,PH=,∴BH=6+,∴S△ACB′的最大值=×8×(6+)=4+24.【點(diǎn)睛】本題屬于三角形綜合題,考查了等邊三角形的性質(zhì)和判定,軸對(duì)稱變換,勾股定理,含30°的直角三角形的性質(zhì),平行線的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題,屬于中考?jí)狠S題.10.(2023春·八年級(jí)單元測(cè)試)如圖,在平行四邊形ABCD中,點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),點(diǎn)F是BC邊上的點(diǎn),AF=AD+FC,平行四邊形ABCD的面積為S,由A、E、F三點(diǎn)確定的圓的周長(zhǎng)為t.(1)若△ABE的面積為30,直接寫出S的值;(2)求證:AE平分∠DAF;(3)若AE=BE,AB=4,AD=5,求t的值.【答案】(1)平行四邊形ABCD的面積為60;(2)證明見解析;(3)△AEF的外接圓的周長(zhǎng)t=π.【詳解】【分析】(1)作EG⊥AB于點(diǎn)G,由S△ABE=×AB×EG=30得AB?EG=60,即可得出答案;(2)延長(zhǎng)AE交BC延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,先證△ADE≌△HCE得AD=HC、AE=HE及AD+FC=HC+FC,結(jié)合AF=AD+FC得∠FAE=∠CHE,根據(jù)∠DAE=∠CHE即可得證;(3)先證∠ABF=90°,根據(jù)勾股定理可得出AF2=AB2+BF2=16+(5﹣FC)2=(FC+CH)2=(FC+5)2,據(jù)此求得FC的長(zhǎng),從而得出AF的長(zhǎng)度,再由AE=HE、AF=FH知FE⊥AH,即AF是△AEF的外接圓直徑,從而得出答案.【詳解】(1)如圖,作EG⊥AB于點(diǎn)G,則S△ABE=×AB×EG=30,則AB?EG=60,∴平行四邊形ABCD的面積為60;(2)如圖,延長(zhǎng)AE交BC延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,∴∠ADE=∠HCE,∠DAE=∠CHE,∵E為CD的中點(diǎn),∴CE=ED,∴△ADE≌△HCE,∴AD=HC、AE=HE,∴AD+FC=HC+FC,由AF=AD+FC和FH=HC+FC得AF=FH,∴∠FAE=∠CHE,又∵∠DAE=∠CHE,∴∠DAE=∠FAE,∴AE平分∠DAF;(3)連接EF,∵AE=BE、AE=HE,∴AE=BE=HE,∴∠BAE=∠ABE,∠HBE=∠BHE,∵∠DAE=∠CHE,∴∠BAE+∠DAE=∠ABE+∠HBE,即∠DAB=∠CBA,由四邊形ABCD是平行四邊形得∠DAB+∠CBA=180°,∴∠CBA=90°,∴AF2=AB2+BF2=16+(5﹣FC)2=(FC+CH)2=(FC+5)2,解得:FC=,∴AF=FC+CH=,∵AE=HE、AF=FH,∴FE⊥AH,∴AF是△AEF的外接圓直徑,∴△AEF的外接圓的周長(zhǎng)t=π.【點(diǎn)睛】本題考查圓的綜合問題,涉及到平行四邊形的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),熟練掌握和靈活運(yùn)用相關(guān)的性質(zhì)與定理是解題的關(guān)鍵.【經(jīng)典例題三圓周角的綜合大題】11.(2023秋·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))已知:A、B為圓上兩定點(diǎn),點(diǎn)C在該圓上,為所對(duì)的圓周角.
知識(shí)回顧(1)如圖①,中,B、C位于直線異側(cè),.①求的度數(shù);②若的半徑為5,,求的長(zhǎng);逆向思考(2)如圖②,P為圓內(nèi)一點(diǎn),且,,.求證:P為該圓的圓心;拓展應(yīng)用(3)如圖③,在(2)的條件下,若,點(diǎn)C在位于直線上方部分的圓弧上運(yùn)動(dòng).點(diǎn)D在上,滿足的所有點(diǎn)D中,必有一個(gè)點(diǎn)的位置始終不變.請(qǐng)證明.【答案】(1)①;②;(2)見解析;(3)見解析【分析】(1)①根據(jù),結(jié)合圓周角定理求的度數(shù);②構(gòu)造直角三角形;(2)只要說明點(diǎn)到圓上、和另一點(diǎn)的距離相等即可;(3)根據(jù),構(gòu)造一條線段等于,利用三角形全等來說明此線段和相等.【詳解】(1)解:①,,,.②連接,過作,垂足為,
,,是等腰直角三角形,且,,,是等腰直角三角形,,在直角三角形中,,.(2)證明:延長(zhǎng)交圓于點(diǎn),則,
,,,,,,,為該圓的圓心.(3)證明:過作的垂線交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),連接,延長(zhǎng)交圓于點(diǎn),連接,,
,,是等腰直角三角形,,,,,是直徑,,,,,,,,必有一個(gè)點(diǎn)的位置始終不變,點(diǎn)即為所求.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,還考查了勾股定理和三角形全等的知識(shí),對(duì)于(3)構(gòu)造一條線段等于是關(guān)鍵.12.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖1,⊙的直徑的長(zhǎng)為16,為半圓的中點(diǎn),為劣弧上的一動(dòng)點(diǎn),和的延長(zhǎng)線交于點(diǎn),過點(diǎn)作的垂線交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).
(1)求證:.(2)以直線為軸,線段的中垂線為軸,建立如圖2的平面直角坐標(biāo)系,則點(diǎn)的坐標(biāo)為,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,若,是方程的兩根,求的值.(3)若,求的值.【答案】(1)見解析;(2)(3)【分析】(1)若求,連接是顯然的,然后再討論和,而發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)角都在圓外,而外部也無復(fù)雜圖象包含它們,所以常規(guī)作法顯然不好處理.故想到把它們也放在圓中,連接發(fā)現(xiàn),,則若以為直徑畫圓,其圓必過、兩點(diǎn),則利用圓周角、對(duì)頂角性質(zhì)可證恰與劣弧的圓周角相等,因?yàn)闉橹悬c(diǎn),顯然為,則結(jié)論易證.(2)綜合題,后問往往要用前問的結(jié)論,前問中,本題利用可求出中,與的關(guān)系.在利用根與系數(shù)的關(guān)系列出方程即可討論,但要注意還有討論兩根存在的前提;(3)連接、,過點(diǎn)作,垂足為,由,,設(shè),利用勾股定理可以求出,然后根據(jù)即可求解.【詳解】(1)證明:連接,,以為直徑畫圓.
,,、兩點(diǎn)必過以為直徑的圓,,.為劣弧的圓周角,且為半圓的中點(diǎn),∵為半圓的中點(diǎn),∴,為劣弧的圓周角,.在中,,,.(2)解:,,,,,.,、為方程的兩根,,,,∴,解得或.在第一象限,,舍去,即此時(shí)為.,綜上所述:(3)如圖3,連接、,過點(diǎn)作,垂足為,
由(1)可得,,∴,設(shè),則,∵,∴,∴,∴在中,,又∵在中,,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題難度較高,考查了圓、三角形、一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系及用勾股定理解三角形等相關(guān)知識(shí),其中(1)輔助線的作法并不易想到,需要特殊留意.總體來說,綜合性極高,學(xué)生一定要加強(qiáng)理解.13.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))小明學(xué)習(xí)了垂徑定理,做了下面的探究,請(qǐng)根據(jù)題目要求幫小明完成探究.
(1)更換定理的題設(shè)和結(jié)論可以得到許多真命題.如圖1,在中,C是劣弧的中點(diǎn),直線于點(diǎn)E,則.請(qǐng)證明此結(jié)論;(2)從圓上任意一點(diǎn)出發(fā)的兩條弦所組成的折線,成為該圓的一條折弦.如圖2,,組成的一條折弦.C是劣弧的中點(diǎn),直線于點(diǎn)E,則.可以通過延長(zhǎng)、相交于點(diǎn)F,再連接證明結(jié)論成立.請(qǐng)寫出證明過程;(3)如圖3,,組成的一條折弦.C是優(yōu)弧的中點(diǎn),直線于點(diǎn)E,則,與之間存在怎樣的數(shù)量關(guān)系?寫出結(jié)論,不必證明.【答案】(1)見解析(2)見解析(3),證明見解析【分析】(1)連接,,易證為等腰三角形,根據(jù)等腰三角形三線合一這一性質(zhì),可以證得.(2)根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),先證,再證為等腰三角形,進(jìn)一步證得,從而證得結(jié)論.(3)根據(jù),從而證明,得出,然后判斷出,進(jìn)而求得.【詳解】(1)如圖1,連接,,
∵C是劣弧的中點(diǎn),∴,∵,∴,∴,,∴,∴是等腰三角形,∵,∴;(2)如圖2,延長(zhǎng)、相交于點(diǎn)F,再連接,
∵四邊形是圓內(nèi)接四邊形,∴,∵C是劣弧的中點(diǎn),∴,∵,∴∵∴∴∴,,∴,∴,∴(3).理由如下:連接,,,與相交于點(diǎn)F,
∵,∴,∵,∴,,∵,∴,∴,,∴,
∴,,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】此題主要考查了垂徑定理及其推論,全能三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,掌握并熟練運(yùn)用垂徑定理是解題的關(guān)鍵.14.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))請(qǐng)閱讀下列材料,并完成相應(yīng)的任務(wù):阿基米德折弦定理阿拉伯(973年~1050年)的譯文中保存了阿基米德折弦定理的內(nèi)容,蘇聯(lián)在1964年根據(jù)譯本出版了俄文版《阿基米德全集》,第一題就是阿基米德的折弦定理.阿基米德折弦定理:如圖1,和是的兩條弦(即折線是圓的一條折弦),,是的中點(diǎn),則從向所作垂線的垂足是折弦的中點(diǎn),即.下面是運(yùn)用“截長(zhǎng)法”證明的部分證明過程.證明:如圖2,在上截取,連接和.∵是的中點(diǎn),∴…
任務(wù):(1)請(qǐng)按照上面的證明思路,寫出該證明的剩余部分;(2)填空:如圖(3),已知等邊△ABC內(nèi)接于為圓上一點(diǎn),,與點(diǎn),則的周長(zhǎng)是.【答案】(1)見解析(2)2+2【分析】(1)如圖2,在上截取,連接和,首先證明,進(jìn)而得出,再利用等腰三角形的性質(zhì)得出,即可得出答案;(2)如圖3,截取,連接.首先證明,進(jìn)而得出,以及,進(jìn)而求出的長(zhǎng)即可得出答案.【詳解】(1)證明:如圖2,在上截取,連接和.∵是的中點(diǎn),∴.在和中∵,∴,∴,又,,;(2)如圖3,截取連接由題意可得:,在和中∵,∴,∴,∵,∴,則,∵∴=,∴,∵是等邊三角形,∴,則的周長(zhǎng)是2+2.故答案為2+2.
【點(diǎn)睛】本題考查圓綜合題、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確作出輔助線構(gòu)造全等三角形解決問題,屬于中考?jí)狠S題.15.(2023秋·全國(guó)·九年級(jí)專題練習(xí))如圖,內(nèi)接于,連接,.
(1)如圖1,求證:;(2)如圖2,點(diǎn)在上,連接,點(diǎn)是上一點(diǎn),連接,若,求證:;(3)如圖3,在(2)的條件下,延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接,若,,,求的長(zhǎng).【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析(3)【分析】(1)過點(diǎn)作,如圖所示,由垂徑定理可知:,再由得到,即可得證;(2)延長(zhǎng)交于,如圖所示,由(1)知,從而由等腰三角形“三線合一”得到,且,從而得到,即可有,由內(nèi)錯(cuò)角相等兩直線平行得到,進(jìn)而,即;(3)連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn),證明,利用勾股定理即可解答.【詳解】(1)證明:過點(diǎn)作,如圖所示:
由垂徑定理可知,,在和中,,,,;(2)證明:延長(zhǎng)交于,如圖所示:
由(1)知,根據(jù),從而由等腰三角形“三線合一”得到,且,,,,,,,,,即;(3)解:如圖,連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn),
根據(jù)(2)中可得,,,,,,,,在與中,,,,,,,,,,且為直徑,,.【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,等腰三角形的性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),勾股定理,正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.【經(jīng)典例題四直線與圓的位置關(guān)系相關(guān)的綜合大題】16.(2023春·山東煙臺(tái)·九年級(jí)統(tǒng)考期中)如圖,是的直徑,弦交于點(diǎn)E,且.(1)根據(jù)題干信息,請(qǐng)用尺規(guī)作圖作出點(diǎn)F(保留作圖痕跡,不寫作法);(2)求證:是的切線;(3)若的半徑為5,,且,求的長(zhǎng)【答案】(1)作圖見解析部分(2)證明見解析部分(3)【分析】(1)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.(2)證明即可;(3)利用勾股定理求出,再利用面積法求出,利用勾股定理求出即可.【詳解】(1)解:如圖,點(diǎn)F即為所求;(2)證明:∵都是直徑,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵是半徑,∴是的切線;(3)解:過點(diǎn)D作于點(diǎn)H.∵,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查作圖﹣復(fù)雜作圖、切線的判定、勾股定理等知識(shí)點(diǎn),理解題意、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題是解題的關(guān)鍵.17.(2023·山東·九年級(jí)專題練習(xí))已知:射線平分,為上一點(diǎn),交射線于點(diǎn),,交射線于點(diǎn),,連接,,.
(1)如圖1,若,試判斷四邊形的形狀,并說明理由;(2)如圖2,過點(diǎn)作,交于點(diǎn);過點(diǎn)作,交于點(diǎn).求證:.【答案】(1)四邊形是菱形,理由見解析(2)見解析【分析】(1)如圖,作于點(diǎn),作于點(diǎn),利用角平分線定義及性質(zhì)易得,,然后利用可證得,,再根據(jù)全等三角形性質(zhì)及線段的和差可證得,利用平行線性質(zhì)及等角對(duì)等邊可證得,最后利用有一組鄰邊相等的平行四邊形即可證得結(jié)論;(2)連接,結(jié)合(1)中所求及垂徑定理,利用易證得,再根據(jù)全等三角形性質(zhì)及已知條件可證得,最后利用平行線分線段成比例即可證得結(jié)論.【詳解】(1)解:四邊形是菱形,理由如下:如圖,作于點(diǎn),作于點(diǎn),
平分,,,在與中,,,,在與中,,,,,即,,,,,,四邊形是平行四邊形,,四邊形是菱形;(2)證明:如圖,連接,
,,,,,,,,即,在與中,,,,,,,,,,,.【點(diǎn)睛】本題考查圓與全等三角形的綜合應(yīng)用,全等三角形的判定與性質(zhì),菱形的判定,平行線的判定與性質(zhì),垂徑定理,等腰三角形性質(zhì),(1)作于點(diǎn),作于點(diǎn),(2)中連接分別構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.18.(2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,內(nèi)接于,且為的直徑,的平分線交于點(diǎn),過點(diǎn)在左側(cè)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn).
(1)求證:;(2)求證:是的切線;(3)若,,求線段的長(zhǎng).【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3).【分析】()由,,得,所以;()連接,由,且,,得,由,得,即可證明是的切線;()由是的直徑,得,所以,,由于點(diǎn),得,所以,則,由,得,則,所以,由,,得,再證明,得,即可求得.【詳解】(1)∵,,∴,∴,(2)證明:如圖,連接,
∵的平分線交于點(diǎn),∴,∵,,∴,∵,∴,∵是的半徑,且,∴是的切線.(3)解:∵是的直徑,,,∴,∴,,∵于點(diǎn),∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,,∴,∵,,∴,∵,∴,∴,∴,∴線段的長(zhǎng)是.【點(diǎn)睛】此題考查了圓周角定理、平行線的判定、切線的判定定理、勾股定理、銳角三角函數(shù)與解直角三角形、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握以上知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用.19.(2023春·江西南昌·九年級(jí)南昌市第二十八中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))課本再現(xiàn)(1)在圓周角和圓心角的學(xué)習(xí)中,我們知道了:圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ).課本中先從四邊形一條對(duì)角線為直徑的特殊情況來論證其正確性,再?gòu)膶?duì)角線是非直徑的一般情形進(jìn)一步論證其正確性,這種數(shù)學(xué)思維方法稱為“由特殊到一般”如圖1,四邊形為的內(nèi)接四邊形,為直徑,則__________度,__________度.(2)如果的內(nèi)接四邊形的對(duì)角線不是的直徑,如圖2、圖3,請(qǐng)選擇一個(gè)圖形證明:圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ).知識(shí)運(yùn)用(3)如圖4,等腰三角形的腰是的直徑,底邊和另一條腰分別與交于點(diǎn).點(diǎn)是線段的中點(diǎn),連接,求證:是的切線.
【答案】(1),;(2)見詳解;(3)見詳解【分析】(1)根據(jù)直徑所對(duì)的圓周角是以及四邊形內(nèi)角和為進(jìn)行作答即可;(2)以圖2為例證明,連接,,根據(jù)同弧所對(duì)的圓心角是圓周角的2倍以及四邊形內(nèi)角和為進(jìn)行作答;或者以圖3為例證明,連接,,根據(jù)同弧所對(duì)的圓心角是圓周角的2倍以及四邊形內(nèi)角和為進(jìn)行作答即可;(3)連接,,根據(jù)等邊對(duì)等角,即,又,得,,,再結(jié)合四邊形是圓內(nèi)接四邊形,得,,進(jìn)而知道,又因?yàn)槭蔷€段的中點(diǎn),即可求證是的切線.【詳解】解:(1)∵四邊形為的內(nèi)接四邊形,為直徑,∴,那么,故答案為:90,180;(2)證明:以圖2為例證明,連接,,如圖所示:
∵弧弧,∴,,∵∴,∴,在四邊形,,即圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ);或者以圖3為例證明,連接,,如圖所示:
∵弧弧,∴,,∵,∴,∴,在四邊形,,即圓內(nèi)接四邊形的對(duì)角互補(bǔ);(3)證明:連接,,如圖所示:
∵,∴,∵,∴,則,∴,∵四邊形是圓內(nèi)接四邊形,∴,∵,∴,則,∴,∵是線段的中點(diǎn),∴,則,∵是圓的半徑,∴是圓的切線.【點(diǎn)睛】本題主要考查了等腰三角形的性質(zhì)、圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ)以及圓的基本性質(zhì)、切線的判定、平行線的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容,熟練掌握?qǐng)A的基本性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.20.(2023·浙江寧波·校聯(lián)考一模)等腰三角形中,且內(nèi)接于圓O,D、E為邊上兩點(diǎn)(D在F、E之間),分別延長(zhǎng)、交圓O于B、C兩點(diǎn)(如圖1),記,.
(1)求的大?。ㄓ忙?,β表示);(2)連接,交于H(如圖2).若,且.求證:;(3)在(2)的條件下,取中點(diǎn)M,連接、(如圖3),若,①求證:,;②請(qǐng)直接寫出的值.【答案】(1)(2)見解析(3)①見解析;②或【分析】(1)如圖1中,連接.利用圓周角定理求解;(2)證明,,可得結(jié)論;(3)①如圖3中,連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn)I.證明,推出,,再證明,可得結(jié)論;②連接,.設(shè),則,,設(shè),利用勾股定理求出m,n之間的關(guān)系,可得結(jié)論.【詳解】(1)解:如圖1中,連接.
∵,∴,∴,∵,∴;(2)證明:如圖2中,
∵,,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∴;(3)①證明:如圖3中,連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn)I.∵,,∴,∵,∴,∴是直徑,∴,∵,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,,,∵,∴,在中,,∴即,∴,又,∴,∵,,∴,∴,又,∴四邊形是平行四邊形,∴,又,∴,;②解:連接,.∵,又∵,∴,∵,∴,∵,∴,∵,∴是等腰直角三角形,∴,設(shè),則,,設(shè),∴,∴,∵,∴,整理得,∴或,∴或.
【點(diǎn)睛】本題屬于圓綜合題,考查了圓周角定理,相似三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確尋找相似三角形或全等三角形解決問題,學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題,屬于中考?jí)狠S題.【經(jīng)典例題五正多邊形與圓的相關(guān)的綜合大題】21.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,是的直徑,,是的弦,,延長(zhǎng)到,連接,.
(1)求證:是的切線;(2)以為邊的圓內(nèi)接正多邊形的周長(zhǎng)等于________.【答案】(1)見解析(2)18【分析】(1)根據(jù)等腰三角形性質(zhì)以及三角形內(nèi)角和定理計(jì)算出即可;(2)得出以為邊的圓內(nèi)接正多邊形是圓內(nèi)接正六邊形,再求出的長(zhǎng)即可.【詳解】(1)證明:如圖,連接,
,,,,,即,又是半徑,是的切線;(2)解:連接,
,以為邊的圓內(nèi)接正多邊形是圓內(nèi)接正六邊形,,以為邊的圓內(nèi)接正六邊形的周長(zhǎng)為.【點(diǎn)睛】本題考查切線的判定,圓內(nèi)接正六邊形的性質(zhì),掌握切線的判定方法是正確解答的前提.22.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,在正方形網(wǎng)格中,每一個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)都為1,點(diǎn)、都在格點(diǎn)上,以為圓心,為半徑做圓,只用無刻度的直尺完成以下畫圖.(1)在圖①中畫的一個(gè)內(nèi)接正四邊形,___________;(2)在圖②中畫的一個(gè)內(nèi)接正六邊形,__________.【答案】(1)圖見解析,32(2)圖見解析,【分析】(1)只需要作直徑、,并使得即可;(2)如圖所示,取格點(diǎn)B,C,D,E,F(xiàn),然后順次連接A、B、C、D、E、F得到正六邊形,再求出求面積.【詳解】(1)解:如圖所示,正四邊形即為所求;,故答案為32;(2)解:如圖所示,正六邊形即為所求;過點(diǎn)O作于H,∵正六邊形,∴,又∵,∴是等邊三角形,∴,∴,∴.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正多邊形和圓,等邊三角形的性質(zhì)與判定,熟知正多邊形和圓的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.23.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,P為上的一點(diǎn),連接DP,CP.(1)求∠CPD的度數(shù);(2)當(dāng)點(diǎn)P為的中點(diǎn)時(shí),CP是⊙O的內(nèi)接正n邊形的一邊,求n的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)連接OD,OC,根據(jù)正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,結(jié)合圓周角定理可得∠CPD;(2)結(jié)合正多邊形的性質(zhì)以及圓周角定理得出∠COP的度數(shù),進(jìn)而得出答案.【詳解】(1)解:連接OD,OC,∵正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,∴∠DOC=90°,∴.(2)解:連接PO,OB,如圖所示:∵正方形ABCD內(nèi)接于⊙O,∴∠COB=90°,∵點(diǎn)P為的中點(diǎn),∴,∴,∴n=360÷45=8.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正多邊形和圓以及圓周角定理、正方形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練掌握同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半.24.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,六邊形ABCDEF是⊙O的內(nèi)接正六邊形.(1)求證:在六邊形ABCDEF中,過頂點(diǎn)A的三條對(duì)角線四等分∠BAF.(2)設(shè)⊙O的面積為S1,六邊形ABCDEF的面積為S2,求的值(結(jié)果保留π).【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)如圖,連接AE,AD,AC,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)得到EF=ED=CD=BC,求得,于是得到∠FAE=∠EAD=∠DAC=∠CAB,即可得到結(jié)論;(2)如圖,過O作OG⊥DE于G,連接OE,設(shè)⊙O的半徑為r,推出△ODE是等邊三角形,得到DE=OD=r,∠OED=60°,根據(jù)勾股定理得到OGr,根據(jù)三角形和圓的面積公式即可得到結(jié)論.【詳解】(1)證明:如圖,連接AE,AD,AC,∵六邊形ABCDEF是⊙O的內(nèi)接正六邊形,∴EF=ED=CD=BC,∴,∴∠FAE=∠EAD=∠DAC=∠CAB,∴過頂點(diǎn)A的三條對(duì)角線四等分∠BAF;(2)解:如圖,過O作OG⊥DE于G,連接OE,設(shè)⊙O的半徑為r,∵∠DOE60°,OD=OE=r,∴△ODE是等邊三角形,∴DE=OD=r,∠OED=60°,∴∠EOG=30°,∴EGr,∴OGr,∴正六邊形ABCDEF的面積=6rrr2,∵⊙O的面積=πr2,∴.【點(diǎn)睛】本題考查了正多邊形與圓,正六邊形的性質(zhì),勾股定理,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.25.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))[閱讀與思考]如圖①,在正三角形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;如圖②,在正方形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;如圖③,在正五邊形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;[理解與運(yùn)用]在正六邊形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;在正十邊形中,點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,則,;[歸納與總結(jié)]根據(jù)以上規(guī)律,在正邊形中,對(duì)相鄰的三邊實(shí)施同樣的操作過程,即點(diǎn),是,上的點(diǎn),且,與相交于;也會(huì)有類似的結(jié)論,你的結(jié)論是.【答案】;;;;;以上所求的角恰好等于正n邊形的內(nèi)角【分析】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得出,,進(jìn)而利用全等三角形的判定與性質(zhì)得出,;根據(jù)正方形的性質(zhì)以及全等三角形的判定與性質(zhì)得出:;根據(jù)正五邊形的性質(zhì)以及全等三角形的判定與性質(zhì)得出:;根據(jù)以上所求結(jié)論即可得正六邊形中,;根據(jù)以上所求結(jié)論即可得正十邊形中,;根據(jù)以上所求得出在正n邊形中,類似的結(jié)論.【詳解】解:閱讀與思考:∵在正三角形中,點(diǎn)M,N是,上的點(diǎn),且,∵在和中故答案為:;∵在正方形中,點(diǎn)M,N是,上的點(diǎn),且在和中答案為:;∵在正五邊形中,點(diǎn)M,N是,上的點(diǎn),且,則∵在和中,故答案為:;理解與運(yùn)用:∵正三角形的內(nèi)角度數(shù)為:;正方形的內(nèi)角度數(shù)為:;正五邊形的內(nèi)角度數(shù)為:;∴同理可得:在正六邊形中,點(diǎn)M,N是,上的點(diǎn),且,則,;故答案為:;同理可得:在正十邊形中,點(diǎn)M,N是,上的點(diǎn),且,則,;故答案為:;歸納與總結(jié):根據(jù)以上所求的角恰好等于正n邊形的內(nèi)角,所以所求的角恰好等于正n邊形的內(nèi)角故答案為:以上所求的角恰好等于正n邊形的內(nèi)角【點(diǎn)睛】此題主要考查了正多邊形的性質(zhì)以及全等三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),熟練利用三角形的外角性質(zhì)是解題關(guān)鍵.【經(jīng)典例題六弧長(zhǎng)及扇形的面積綜合大題】26.(2023·江蘇·九年級(jí)假期作業(yè))如圖,內(nèi)接于,,,,.(1)度數(shù).(直接寫出答案)(2)求的長(zhǎng)度.(3)是上一點(diǎn)(不與,,重合),連結(jié).①若垂直的某一邊,求的長(zhǎng).②將點(diǎn)A繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到,若恰好落在上,則的長(zhǎng)度為.(直接寫出答案)【答案】(1)(2)(3)①;②4【分析】(1)利用勾股定理求出,在根據(jù)等腰三角形的判定和三角形的內(nèi)角和定理解答即可;(2)連接,,利用圓周角定理求得圓心角的度數(shù),再利用弧長(zhǎng)公式解答即可;(3)①連接,利用等腰直角三角形的性質(zhì)求得,利用全等三角形的判定與勾股定理求得,則可求;②連接,,設(shè)與交于點(diǎn),通過證明,,,四點(diǎn)共圓,利用圓周角定理和垂徑定理得到經(jīng)過圓心,過點(diǎn)作于點(diǎn),利用垂徑定理和勾股定理求得,連接,利用勾股定理求得圓的半徑,再利用等腰直角三角形的性質(zhì)求得,勾股定理求得,則.【詳解】(1)解:在中,,,,,∴,,,,,故答案為:;(2)連接,,如圖,
,,在中,,,,的長(zhǎng)度;(3)①是上一點(diǎn)(不與,,重合),垂直的某一邊,點(diǎn)只能在上,連接,如圖,
由(1)知:,,為等腰直角三角形,.在和中,,,,.;②由題意知:點(diǎn)在上,連接,,設(shè)與交于點(diǎn),如圖,
,,.,,,,,,,四點(diǎn)共圓,,平分,為等腰直角三角形,垂直平分,經(jīng)過圓心,過點(diǎn)作于點(diǎn),則,,,,,,連接,,,..,,,故答案為:4.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓的有關(guān)性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,勾股定理,等腰直角三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圓的有關(guān)計(jì)算,充分利用圓周角定理添加恰當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.27.(2023春·江蘇鹽城·九年級(jí)校考階段練習(xí))如圖所示,在中,,,在上取點(diǎn),以為圓心,以為半徑作圓,與相切于點(diǎn),并分別與,相交于點(diǎn),(異于點(diǎn)).(1)求證:平分;(2)若點(diǎn)恰好是的中點(diǎn),求扇形的面積.【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)連接,以此可得,在平面內(nèi),垂直于同一條直線的兩條直線平行得,進(jìn)而得到,由可得,因此,以此即可證明;(2)連接、、,易得,根據(jù)直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)的,因此為等邊三角形,則,根據(jù)平行線的性質(zhì)得,于是可證明為等邊三角形,再利用扇形的面積公式計(jì)算即可.【詳解】(1)連接,如圖,
與相切于點(diǎn),,,,,,,,,平分;(2)連接、、,如圖,
,是的中點(diǎn),,在中,,,為等邊三角形,,,,,為等邊三角形,,.【點(diǎn)睛】本題考查切線的性質(zhì)、等邊三角形的判定及性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、平行線的判定與性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)、扇形的面積公式,根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題關(guān)鍵.28.(2023·江蘇無錫·??级#┤鐖D,是半圓的直徑,是半圓上的一點(diǎn)不與,重合,連接,點(diǎn)為弧的中點(diǎn),過點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).
(1)求證:是半圓的切線;(2)若,,求陰影部分的面積.【答案】(1)見解析(2)【分析】(1)根據(jù)圓周角定理可得,,再根據(jù),可證,由此即可求證;(2)如圖所示,連接,在中根據(jù)余弦的計(jì)算方法可得,和都是等邊三角形,四邊形是菱形,可求出,的面積,再根據(jù),即可求解.【詳解】(1)證明:點(diǎn)為弧的中點(diǎn),∴,,,,,,,,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),,,是的半徑,且,是半圓的切線.(2)解:如圖所示,連接,
,,,,,,,,和都是等邊三角形,,四邊形是菱形,,,,,,,,,,,,陰影部分的面積是.【點(diǎn)睛】本題主要考查圓與幾何圖形的綜合,掌握切線的證明方法,等邊三角形的性質(zhì),菱形的性質(zhì),含角的直角三角形的性質(zhì),求不規(guī)則圖形的面積的方法是解題的關(guān)鍵.29.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考一模)如圖,在中,,,點(diǎn)D在上,以為直徑的與相切于點(diǎn)E,與相交于點(diǎn)F,(1)求CF的長(zhǎng)度;(2)求陰影部分的面積.【答案】(1)1(2)【分析】(1)過O作于G,連接,求出的半徑以及的長(zhǎng),再證明是等邊三角形,即可解答;(2)證明,得到陰影部分的面積等于扇形的面積,即可解答.【詳解】(1)解:∵與相切于點(diǎn)E,,,,,,如圖,過O作于G,連接,則,,,,,,是等邊三角形,,,;(2)解:,,,,,為等邊三角形,,在與中,,,∴陰影部分的面積=扇形的面積.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),扇形面積的計(jì)算,全等三角形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.30.(2023春·江蘇蘇州·九年級(jí)蘇州市振華中學(xué)校??奸_學(xué)考試)正方形與扇形有公共頂點(diǎn)O,分別以,所在直線為x軸,y軸建立平面直角坐標(biāo)系.如圖所示.正方形兩個(gè)頂點(diǎn)C、D分別在x軸、y軸正半軸上移動(dòng).設(shè),,(1)當(dāng)時(shí),正方形與扇形不重合的面積是______;此時(shí)直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是______;(2)當(dāng)直線與扇形相切時(shí).求直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;(3)當(dāng)正方形有頂點(diǎn)恰好落在上時(shí),求正方形與扇形不重合的面積.【答案】(1),(2)(3)或者【分析】(1)利用扇形面積減去正方形的面積即可得不重合的面積,利用待定系數(shù)法即可求出直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;(2)連接,交于點(diǎn)F,先證明直線與扇形相切,切點(diǎn)為正方形對(duì)角線交點(diǎn)F,由,可得正方形的邊長(zhǎng),即有,,問題得解;(3)分點(diǎn)E在扇形上和點(diǎn)C、D在扇形上兩種情況討論即可作答.【詳解】(1)當(dāng)時(shí),即正方形的邊長(zhǎng)為:,則正方形的對(duì)角線長(zhǎng)為:,∴正方形在扇形內(nèi)部,∴正方形與扇形不重合的面積是:,即:,∵,∴,,設(shè)直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是,∴,解得:,直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是,(2)連接,交于點(diǎn)F,如圖,∵正方形中,有,又∵直線與扇形相切,∴可知直線與扇形相切的切點(diǎn)為對(duì)角線交點(diǎn)F,∵,∴,∴利用勾股定理,可得正方形的邊長(zhǎng),∴,,同(1),利用待定系數(shù)法可得:直線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;(3)分兩種情況討論:當(dāng)點(diǎn)E在扇形上時(shí),連接,如圖,此時(shí)可知正方形對(duì)角線的長(zhǎng)度與扇形所在圓的半徑相等,,∴利用勾股定理,可得正方形的邊長(zhǎng),∴正方形在扇形內(nèi)部,∴正方形與扇形不重合的面積是:,即:;當(dāng)點(diǎn)C、D在扇形上時(shí),如圖,即有正方形的邊長(zhǎng),∴正方形在扇形外部,∴正方形與扇形不重合的面積是:,即:;綜上:正方形與扇形不重合的面積為:或者.【點(diǎn)睛】本題考查了圖形與坐標(biāo),一次函數(shù),正方形的性質(zhì),扇形的面積計(jì)算,圓切線的性質(zhì),注意分類討論的思想,是解答本題的關(guān)鍵.【經(jīng)典例題七圓錐的
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